特點與優(yōu)點
三偏心蝶閥其適用范圍已可以耐壓高達 2500 磅級,耐溫低至 -196 ℃高達 700 ℃,密封達到 0 泄漏,調(diào)控比高達 100:1 以上。也就是說在各種嚴酷、關鍵的過程控制管線上,不論是開關閥還是調(diào)控閥,只要選型得當,現(xiàn)在都可以放心地使用蝶閥,而且成本低廉。
三偏心蝶閥的特點就是從根本上改變了密封構造,不再是位置密封,而是扭力密封。即不是依靠閥座的彈性變形,而是依靠閥座的接觸面壓來達到密封效果,因此一舉解決了蝶閥金屬閥座零泄漏這一難題。
在密封角度設計上解決了介質(zhì)正、反流向時介質(zhì)壓均可部份作用到密封面上,接觸面壓加上部份介質(zhì)壓力作用密封面使耐高壓高溫也迎刃而解。
三偏心碟閥自問世以來,為滿足日益嚴酷的工況要求,其本身也經(jīng)歷著自我完善和不斷發(fā)展的過程。即便最基本的零泄漏,理論上三偏心蝶閥都可以做到,但實際上還是有賴于周密的設計,精密的制造。其特點如下∶
1、API 規(guī)格
,API609 已事實上成為工業(yè)重要管線上用閥門的國際規(guī)格。沃德公司全面嚴格按照 API609 規(guī)格的版設計、制造。更可貴的是,蝶閥的基本設計不僅僅局限于 API 一個規(guī)格, BS5155、 ANSI B 16.34 、 ASME SEC VIII 等各大規(guī)格都能對應,這保證了蝶閥在所有的工業(yè)領域都有用武之地。
2、雙向密封設計
三偏心金屬硬密封蝶閥實現(xiàn)雙向密封,能正、反雙向承壓,正或反向承壓時均不發(fā)生內(nèi)漏。
3、雙重安全構造
嚴格按照 API609 的規(guī)格要求,為防止因受流體壓力、溫度的影響而引起的蝶板變形、閥桿錯位、密封面咬合、在蝶板上下側分別裝有兩個各自獨立的止推環(huán),從而保證了閥門在任何工況下的正常工作;
同時,為防止未知原因所引起的閥桿破損飛出而造成的突發(fā)事故,在閥門下端內(nèi)外兩處設計了各自獨立的閥桿飛出防止機構,這也從側面保證了蝶閥的壓力等級可以做到高達 2500 磅級。
4、無死區(qū)設計
在設計過程中,特別考慮了在調(diào)控領域中的應用問題,充分利用三偏心蝶閥的密封原理,做到了開啟無死區(qū)的角度設計,從而杜絕了打開普通閥門時所常見的開度跳躍現(xiàn)象,了閥門的低開度范圍內(nèi)因磨擦等各種不安定因素所造成的不能調(diào)控現(xiàn)象,即了死區(qū)(不感帶),這意味著沃德蝶閥幾乎可以從 0 開度開始即進入可調(diào)控區(qū)域,直至 90 開度。其正常調(diào)控比是一般蝶閥的 2 倍以上,調(diào)控比可高達 100:1 以上。這為沃德蝶閥作為調(diào)控閥使用創(chuàng)造了良好的條件,特別是在大口徑時,截止閥的成本,另外截止閥無法實現(xiàn)零泄漏,在需要緊急關斷的工況中必須在截止閥的旁側加裝關斷閥,而蝶閥集調(diào)控與關斷于一身,其節(jié)能是極其可觀的。
5、閥座構造
三偏心蝶閥的閥座安裝構造有兩種、大多數(shù)是不銹鋼薄片與石墨薄片層疊而成安裝在蝶板上,密封面很容易受到流體的沖蝕,閥座的使用壽命很短。
但沃德蝶閥則采用了全金屬合金鋼鍛造閥座構造。其優(yōu)點是抗沖刷、耐磨損、耐高溫高壓,使用壽命長,而這在對雙偏心蝶閥或其它三偏心蝶閥來說是不可想像的。
6、可更換式密封副
蝶閥的密封副可謂獨樹一幟,由于蝶板密封面與蝶板是獨立的,閥座與閥體也是獨立的,所以蝶板密封面及閥座可以同時更換,也就是說當?shù)迕芊饷婊蜷y座受損時,不必再興師動眾地運回制造廠或大舉分解閥門,只需調(diào)換蝶板密封面及閥座即可,這不但大大降低了保養(yǎng)成本,還大大減少了維修工時和檢修強度與難度。
7、均衡固定結構
從三偏心蝶閥的密封面形狀特點出發(fā),蝶閥的密封副固定方式采用了均衡分布固定,不但定位精確,而且還使每個螺栓都均衡受力,杜絕了因應力分布不均而產(chǎn)生的密封副松動,泄漏。
8、本質(zhì)耐火構造
很多閥門都聲稱具有耐火構造,但其中極大部分閥門為了減少泄漏量而采用了軟硬雙重閥座構造,其實這很危險,因為火災時軟密封閥座的不燃燒會使金屬支持閥座產(chǎn)生應力,溫差變形,從而導致耐火機能失靈,所以目前歐美正在逐漸排除這類名不副實的耐火閥。 因為是零泄漏,所以不需要軟密封的介助,屬名副其實的本質(zhì)耐火構造。
9、動負載填料系統(tǒng)
在閥門的泄漏問題上,傳統(tǒng)上往往都集中于閥座的泄漏,即內(nèi)漏,而忽略了填料部位的泄漏,即外漏。而實際上,在目前環(huán)境問題被日益重視的當代社會,外漏危害性遠大于內(nèi)漏已成為不爭的事實。 三偏心蝶閥屬回轉(zhuǎn)型閥門,其閥桿動作僅為 90 °回轉(zhuǎn)而已,這與閘閥、截止閥等閥桿動作為螺旋多回轉(zhuǎn)往復運動相比,其填料部所受磨損程度很低,相對地使用壽命很長,更由于在填料密封等防止外部泄漏構造上,采取了動負載標準設計,從而可以在按照 EPA21 規(guī)格下進行外部泄漏測試時,標準密封性能保證在 100ppm 以下。這些指標都意味著可以在化工等各種領域中的有毒、有害介質(zhì)管線中大顯身手。
綜上所述,三偏心蝶閥作為閥門的結晶,揚各種閥門之長,避各種閥門之短,必將越來越受到廣大用戶和設計人員的重視。其壓力等級可以到達 2500 磅級,標準口徑可以做到 48 英寸,而且對夾、凸耳、法蘭、對接焊、各種結構長度等都可以對應,更由于蝶閥的材料選擇余地很大,高低溫及各種酸、堿等腐蝕性介質(zhì)也都能對應自如。特別是在大口徑方面,以其零泄漏的優(yōu)勢,在關斷閥上,正在不斷地取代粗大的閘閥和球閥。同樣,以其優(yōu)異的調(diào)控機能,在調(diào)控閥上,也正在不斷地取代笨重的截止閥。
工作原理
三重偏心蝶閥具有雙向無氣泡緊密關閉性能。這種幾何形狀保證閥瓣密封只是在關閉位置時才與閥體閥座接觸,因此不會產(chǎn)生摩擦或磨損,并且產(chǎn)生一種扭矩使得彈性密封具有足夠的“焊接”性能,確保密封接觸的均勻一致性。
三重偏心幾何形狀
偏心1 閥軸位于閥座軸后面,使得密封能夠緊密環(huán)繞接觸整個閥座。
偏心2 閥軸中心線偏離管道和閥門中心線,這就免受閥門開啟和關閉的干擾。
偏心3 閥座錐體軸偏離閥軸中心線,這樣可以在關閉和開啟過程中消除摩擦作用,并且實現(xiàn)環(huán)繞整個閥座的均勻一致的壓縮密封效果。
金屬密封系統(tǒng)
高硬度、抗沖刷、耐磨、耐高溫
合金鋼HRC30-45度
司太立合金HRC40-60度
碳化鎢HRC70度以上
ITEM | 零件 Component | 碳素鋼 Carbon Steel | 不銹鋼 Stainless Steel |
1 | 下法蘭螺母 Flange Nut | 35 A194-2H | 06Cr19Ni10 304/ |
2 | 下法蘭螺栓 Flang Stud | 45 A193-B7 | 06Cr19Ni10 304 |
3 | 下法蘭 Flang | 25 A29M 1025 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
4 | 金屬纏繞墊 Gasket | 06Cr19Ni10+石墨 304+Graphite | 06Cr17Ni12Mo2+石墨 316+Graphite |
5 | 防沖出環(huán) Locking Ring | 2Cr13 A276 420 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
6 | 閥桿 Shaft | 2Cr13 A276 420 | 17-4PH |
7 | 過濾網(wǎng) Screen | 06Cr19Ni10 304 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
8 | 軸套 Sleeve | 2Cr13 A276 420 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
9 | 銷 Pin | 06Cr19Ni10 304 | 17-4PH |
10 | 蝶板 Disc | A216 WCB | CF8M |
11 | 密封環(huán) Seal Ring | 2Cr13 A276 420 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
12 | 閥體 Body | A216 WCB | CF8M |
13 | 支架 Yoke | A216 WCB | A216 WCB |
14 | 六角頭螺釘 Hex Head | 8.8 A193-B7 | 06Cr19Ni10 304 |
15 | 軸套 Sleeve | 2Cr13 A276 420 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
16 | 過濾網(wǎng) Screen | 06Cr19 Ni10304 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
17 | 閥桿 Shaft | 2Cr13 A276 420 | 17-4PH |
18 | 填料環(huán) Packing Ring | 2Cr13 A276 420 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
19 | 執(zhí)行器連接墊圈 Washer | 65Mn A29M 5140 | 65Mn A29M 5140 |
20 | 執(zhí)行器連接螺栓 Capscrew | 8.8 A193-B7 | 8.8 A193-B7 |
21 | 填料螺母 Gland Nut | 35 A194-2H | 06Cr19Ni10 304 |
22 | 填料螺栓 Gland Stud | 45 A193-B7 | 06Cr19Ni10 304 |
23 | 填料壓板 Packing Plate | 25 A29M 1025 | 06Cr19Ni10 304 |
24 | 填料壓蓋 Packing Gland | 25 A29M 1025 | 06Cr19Ni10 304 |
25 | 填料Packing | 高碳纖維 | 高碳纖維 |
26 | 蝶板壓環(huán) Disc Pressure Ring | 45 A29M 1045 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |
27 | 沉頭螺釘 Capscrew | 8.8 A193-B7 | 06Cr17Ni12Mo2 316 |